高湿热环境下单玻组件可靠性提升-关键技术研究与解决方案路径

安  超

苏州中来光伏新材股份有限公司

E-mail: anc@jolywood.cn

报告摘要

在全球光伏装机规模持续攀升的背景下，光伏应用场景正从温带、干旱地区逐步向热带、沿海及高湿热气候区域加速渗透。单玻组件凭借重量轻、安装便捷、发电效率高等优势，成为工商业及户用市场的重要选择。然而，在高温高湿、盐雾及酸雨等环境下，单玻组件的长期可靠性面临严峻考验，其封装体系中的材料易受水汽侵入、温度循环及化学腐蚀的共同作用而发生性能退化。

报告从系统角度提出湿热环境下组件面临的“三重挑战”：水汽入侵导致金属化电极及焊点电化学腐蚀；温变循环诱发封装层应力疲劳与层间剥离；材料老化则加速胶膜水解及背板失效。基于对单玻组件多层结构的深入研究，报告从“浆料—胶膜—背板”三维材料体系出发，系统揭示了电池端PbO腐蚀、EVA醋酸水解及背板透湿失衡等关键失效机理。

针对上述问题，报告提出了多项抗湿热优化技术：通过降低Pb含量并提升银浆致密性，减少电极与硅界面的孔隙及水汽通道；采用耐醋酸EVA胶膜，利用硅氧烷膜层及吸酸助剂实现对醋酸的中和与阻隔；并引入具有“正向高透湿、反向低透湿”功能的透明网格背板，使组件在运行中具备呼吸性，能有效排出内部湿气与降解产物。

经HAST与DH2000h湿热加速老化试验证实，该多维优化方案显著提升了组件的耐湿热性能，功率衰减控制在3%以内，电池端腐蚀与胶膜分层现象明显减缓。研究最终构建了以材料改性与结构协同为核心的可靠性提升路径，为单玻组件在高湿热地区的长期稳定运行提供了系统化、可工程化的解决方案，对未来光伏系统在极端环境下的可靠性设计与产业化具有重要指导意义。